Hydroksyetyloceluloza (HEC) jest jednym z najczęściej używanych zagęszczaczy w farbach na bazie wody. Proces rozpuszczania bezpośrednio wpływa na wydajność produktu końcowego. W rzeczywistej produkcji około 30% problemów pogrubienia farby jest spowodowane niewłaściwymi operacjami rozpuszczania HEC. Porównując zalety i wady różnych metod rozpuszczania i zapewniając możliwe specyfikacje operacyjne, pomaga inżynierom malowania w zasadniczym rozwiązaniu problemów technicznych, takich jak nierównomierne pogrubienie i niska wydajność.
1. Fatalny wpływ awarii rozpuszczania HEC na system farby
Powszechne problemy
Zjawisko „Fisheye”: niekompletnie rozpuszczone cząstki HEC tworzą przezroczyste koloidalne grudki
Niska wydajność pogrubienia: zmierzona lepkość wynosi tylko 50–70% oczekiwanych
Fluktuacje po rozszerzeniu: Nieprawidłowy wzrost lub spadek lepkości podczas przechowywania
Nierówna dyspersja: na farbie pojawiają się ślady przepływu w paski (gradient stężenia widoczny dla nagiego oka)
Analiza mechanizmu awarii
Tabela: Przyczyny i konsekwencje niepowodzenia rozpuszczania HEC
Typ awarii | Mechanizm mikroskopowy | Wpływ makroskopowy | Koszt korekty |
Żelowanie powierzchniowe | Warstwa zewnętrzna szybko nawilża, tworząc warstwę barierową | Wewnętrzny suchy proszek nie może nadal rozpuszczać | Trzeba być ponownie wyrównane i filtrowane |
Lokalne koncentracja jest zbyt wysokie | W obszarze żywieniowym powstają micele o wysokiej lepkości | Mieszanie nie może skutecznie się rozproszyć | Wydłużyć czas mieszania o 2-3 razy |
Uciekanie temperatury | Ciepło rozpuszczania powoduje lokalne przegrzanie (> 40 ℃) | Łamanie łańcucha molekularnego HEC | Surowce wsadowe należy wymienić |
Zakłócenia jonów | Ca²⁺/mg²⁺ indukuje sieciowanie | System wytwarza nieodwracalny żel | Cała partia jest złomowana |
2. Metoda profesjonalnego rozwiązania wyjaśniono szczegółowo krok po kroku
- Metoda dyspersji zimnej wody (zalecane rozwiązanie)
Obowiązujące scenariusze: małe i średnie fabryki farb, badania laboratoryjne i rozwój
Zalety: Niskie wymagania sprzętu, zużycie krótkiego czasu (całkowity czas to około 1,5 godziny)
Proces pracy:
Etap przed leczeniem
Ogrzej wodę dejonizowaną do 25-30 ℃ (ściśle zabronione> 35 ℃)
Dodaj dyspergant (takich jak 0,05-0,1% heksametaphosforanu sodu)
Dostosuj pH do 7,5-8,5 (amoniak lub AMP-95)
Punkty przetwarzania
Po zakończeniu rozwiązania pozwól mu odnieść 45 minut
Sito (200 mesh) w celu usunięcia niezniszczanych cząstek
Dodaj grzybobójcy (taki jak 1,2-benzisotiazolina-3-one)
- Metoda przedprzewodowa (specjalna dla systemu wysokiej zawartości stałych)
Obowiązujące scenariusze: Wysokie powłoki PVC, grube produkty do pasty
Zalety: dokładniejsze rozwiązanie, odpowiednie dla wysokiej lepkości HEC
Kluczowe kroki:
Przygotuj 2-3% przedprzedło (HEC: woda = 1:40)
Dojrzałe przy niskiej prędkości (300-500 obr / min) przez ponad 4h
Użyj wysokiego ścinania (> 5000 obr./min) przez 3 min przed rozcieńczeniem
Ostateczna regulacja treści stałej musi kontrolować gradient (każdy wzrost lub spadek ≤5%)
Notatka:
Przechowywać przednich przedsiębiorstw przez nie więcej niż 48 godzin (trzeba być chłodzonym)
Unikaj kontaktu z substancjami kationowymi (spowoduje flokulację)
3. Profesjonalny przewodnik do przechowywania dla hydroksyetylocelulozy (HEC) do powłok na bazie wody
Hydroksyetyloceluloza (HEC) jest kluczowym dodatkiem w systemach powłokowych na bazie wody. Warunki przechowywania bezpośrednio wpływają na stabilność wydajności produktu i efekt wykorzystania. Niewłaściwe przechowywanie może powodować, że HEC jest aglomeratem, degradować lub być zanieczyszczonym mikroorganizmami, co z kolei powoduje problemy, takie jak niepowodzenie pogrubienia powłoki i fluktuacja lepkości.
Standardy kontroli temperatury i wilgotności
Parametry | Idealny zasięg | Krytyczny próg | Konsekwencje przekroczenia standardu |
Temperatura | 10-25 ℃ | > 30 ℃ lub <5 ℃ | Wysoka temperatura powoduje pęknięcie łańcucha cząsteczkowego, niska temperatura powoduje kondensację |
Wilgotność względna | ≤60%RH | ≥75%RH | Higroskopowa aglomeracja, utrata płynności |
Fluktuacja temperatury | ± 3 ℃/24H | ± 5 ℃/24H | Powtarzane wchłanianie wilgoci przyspiesza degradację |
Instrukcje specjalne:
Obszar wrażliwy na wysoką temperaturę: Gdy temperatura otoczenia wynosi> 25 ℃, grupa hydroksyetylowa w cząsteczce HEC przyspieszy utlenianie, a szybkość degradacji wzrośnie o 2-3 razy na każde 10 ℃ Wzrost
Techniki kontroli wilgotności: Zastosuj wysyłkę opakowaniową podwójnie warstwy (dawkowanie żelu krzemionkowego ≥10 g/kg HEC)
Rozwiązania typowych problemów
Zjawisko problemu | Analiza przyczyna | Środki leczenia awaryjnego | Długoterminowy plan poprawy |
Aglomeracja | Absorpcja lub ciśnienie wilgoci | Użyj po przejściu sito z siatki 40 | Popraw zapieczętowanie opakowań |
Kolor zmienia żółty | Utlenianie lub wysoka temperatura | Obniżaj się, jeśli lepkość jest kwalifikowana | Kontrola temperatura ≤25 ℃ |
Zapach | Zanieczyszczenie drobnoustrojowe | Natychmiast odizolować partię i sterylizuj | Wzmocnij dezynfekcję magazynu (hipochloryt sodu) |
Słaba płynność | Akumulacja statyczna | Dodaj 0,1% krzemionkę z fumem, aby poprawić | Zainstaluj wentylator jonowy |
4. Podstawowa rola hydroksyetylocelulozy (HEC) w powłokach na bazie wody
HEC osiąga pogrubienie systemu poprzez następujące trzy mechanizmy:
- Hydration: Grupy hydroksylowe tworzą sieć wiązania wodorowego z cząsteczkami wody (każda jednostka glukozy wiąże 12-15 cząsteczek wody)
- Splątanie łańcucha cząsteczkowego: HEC o wysokiej masie cząsteczkowej (takie jak 250 000DA) tworzy trójwymiarową strukturę sieci w roztworze
- Efekt wykluczenia objętości: Solwatowane łańcuchy molekularne zajmują większą objętość hydrodynamiczną
HEC daje powłokę unikalne pseudoplastyczne właściwości płynu:
- Przy wysokich prędkościach ścinania (> 1000s⁻¹): lepkość szybko spada, ułatwiając opryskiwanie
- Przy niskich prędkościach ścinania (<1S⁻¹): Utrzymuj wysoką lepkość, aby zapobiec sedymentacji przechowywania
5.FAQ o hydroksyetylocelulozie (HEC) w przypadku powłok na bazie wody
- P1: Co to jest hydroksyetyloceluloza (HEC)? Jaką rolę odgrywa w powłokach na bazie wody?
HEC jest niejonowym rozpuszczalnym w wodzie polimerem wytwarzanym przez reagowanie celulozy z tlenkiem etylenu. Ma wiele kluczowych funkcji:
Efekt pogrubienia: tworzenie trójwymiarowej struktury sieci w celu zwiększenia lepkości układu (1% lepkość rozwiązania może osiągnąć 30 000-100 000 MPa · s)
Stabilność zawieszenia: zapobiegaj pigmom i wypełniaczom rozstrzygania i utrzymania spójności kolorów
Zatrzymanie wody: Opóźnij parowanie wody i popraw czas otwarcia farby
Regulacja reologii: Daj farbę pseudoplastyczności i równowagi Wyrównanie konstrukcji i przeciwstarzenia
Pomoc w tworzeniu filmu: Zwiększ ciągłość farby i poprawić gładkość powierzchni
- P2: Jakie są poprawne sposoby rozwiązania HEC?
Metoda bezpośredniej dyspersji (najczęściej stosowana):
Powoli przesiadaj w proszku HEC pod dużym mieszaniem (800-1200 obrpm)
Temperatura rozpuszczania jest kontrolowana przy 25-30 ℃ (wysoka temperatura spowoduje degradację)
Metoda przedprzewodowa:
Najpierw przygotuj 2-3% alkohol matki, dojrzały przez 4 godziny przed rozcieńczeniem
Metoda owsianka:
Wstępnie z glikolem etylenowym/wodą (6: 1), a następnie dodaj do systemu
Kluczowe punkty: Unikaj następujących czynności podczas procesu rozpuszczania:
Wlać bezpośrednio do aglomeratu (należy zastosować sito)
Dodaj jednocześnie z elektrolitami o wysokim stężeniu
Środowisko z pH <2 lub> 12
- P3: Jaki może być przyczyna spadku lepkości po przechowywaniu powłoki?
Degradacja HEC:
Zanieczyszczenie mikrobiologiczne (dodaj 0,1% grzybobójczy)
Przechowywanie w wysokiej temperaturze (> 40 ℃)
Wpływ elektrolitów:
Unikaj bezpośredniego kontaktu z solami, takimi jak Cacl₂
Zamiast tego użyj odpornego na sól HEC (DS> 2.0)